Fiche de révision : Équations de réaction avec des ions

Lire une équation qui contient des ions et repérer les ions spectateurs ; vérifier qu’elle conserve les atomes et la charge ; l’ajuster ; lire ses coefficients pour compter les ions qui réagissent ; faire un bilan de masse.

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benprofparticulier.frChimie · 3ᵉ

Équations de réaction avec des ions

Fiche méthode

(Physique-chimie 3ᵉ · Organisation et transformations de la matière · Équations de réaction)

La démarche pour toute équation avec des ions

1. Je garde les espèces qui réagissent. J’écris les ions de chaque solution, je repère ce qui se forme et je mets de côté les ions spectateurs.

2. J’ajuste, puis je vérifie. Coefficients seulement : atomes d’abord, charge totale ensuite ; je recompte tout dans un tableau.

3. J’exploite l’équation. Proportions en atomes, ions et molécules ; masses par proportionnalité avec une donnée de référence ; un gaz qui s’échappe fait baisser la masse.

Le réflexe — une équation ajustée conserve les atomes et la charge ; on ne change jamais une formule ni une charge, seulement les coefficients.

Cas 1 · Lire, repérer les spectateurs

Réflexe — je liste les ions des deux solutions ; ceux qui restent inchangés sont spectateurs.

Exemple. On mélange du nitrate d’argent (Ag⁺ + NO₃⁻) et de l’iodure de potassium (K⁺ + I⁻) : un précipité jaune d’iodure d’argent se forme. Équation ? Ions spectateurs ?

$A g^{+} + I^{-} \to A g I$ (solide ionique, sans charge). Ions spectateurs : K⁺ et NO₃⁻.

Attention — le précipité s’écrit sans charge : ce n’est pas un ion.

Cas 2 · Vérifier atomes et charges

Réflexe — une ligne par élément, puis une ligne « charge totale ».

Exemple. L’équation Fe³⁺ + 2 I⁻ → Fe²⁺ + I₂ est-elle ajustée ? Sinon, corrige-la.

Atomes : Fe 1 et 1, I 2 et 2. Charges : +3 − 2 = +1 à gauche, +2 à droite : non ajustée. $2 F e^{3 +} + 2 I^{-} \to 2 F e^{2 +} + I_{2}$ : charge +4 des deux côtés.

Attention — des atomes conservés ne suffisent pas : la charge doit l’être aussi.

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Cas 3 · Ajuster

Réflexe — atomes d’abord, charges ensuite, je recompte, je double s’il le faut.

Exemple. L’alumine Al₂O₃ se dissout dans un acide : Al₂O₃ + H⁺ → Al³⁺ + H₂O. Ajuste.

Al : 2 Al³⁺. O : 3 H₂O. H : 6 H⁺. $A l_{2} O_{3} + 6 H^{+} \to 2 A l^{3 +} + 3 H_{2} O$ ; charges : +6 et 2 × (+3) = +6.

Attention — jamais changer Al³⁺ en Al²⁺ pour « tomber juste ».

Cas 4 · Combien d’ions ?

Réflexe — nombre donné ÷ coefficient, puis je multiplie ; pour l’épuisement, je calcule ce que demanderait l’autre réactif.

Exemple. HCO₃⁻ + H⁺ → H₂O + CO₂. On a 5 000 ions HCO₃⁻ et 3 000 ions H⁺. Quel ion s’épuise ? Combien de molécules de CO₂ ?

Un pour un : les ions H⁺ s’épuisent. Il se forme 3 000 molécules de CO₂ et il reste $5 000 - 3 000 = 2 000$ ions HCO₃⁻.

Attention — le réactif épuisé n’est pas toujours le moins nombreux : tout dépend des coefficients.

Cas 5 · Bilan de masse

Réflexe — masse cherchée = masse connue × référence cherchée ÷ référence connue ; un gaz qui part fait baisser la masse.

Exemple. Pour doser les ions sulfate d’une eau, on y ajoute du chlorure de baryum en excès : Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄. 1,0 L d’eau donne 2,33 g de précipité. Donnée : 96 g d’ions sulfate donnent 233 g de sulfate de baryum. Masse d’ions sulfate ?

$2, 33 \times 96 \div 233 = 0, 96$ g d’ions sulfate dans 1,0 L.

Attention — les ions spectateurs (Cl⁻ du réactif) n’entrent pas dans le précipité.

Les pièges

Écrire un ion spectateur dans l’équation, ou croire qu’il a disparu.
Donner une charge à un solide ionique (Cu(OH)₂, AgCl) : il est neutre.
Vérifier les atomes et oublier la charge totale.
Changer une charge ou une formule (Fe³⁺ en Fe²⁺, Al³⁺ en Al²⁺) pour ajuster.
Compter les ions au lieu des charges : 6 H⁺ et 2 Fe³⁺ portent la même charge, +6.
Croire que la masse diminue quand un métal se dissout sans dégager de gaz : ses atomes restent dans la solution.

Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).

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À propos de cette page

La fiche méthode tient en deux pages : la démarche « garder les espèces qui réagissent, ajuster et vérifier, exploiter l’équation », puis un exemple corrigé par cas — iodure d’argent et ions spectateurs, ions fer (III) et iodure, alumine dissoute dans un acide, ions hydrogénocarbonate épuisés ou non, dosage des ions sulfate — et les pièges à éviter.

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